基础加固方法在既有建筑中的实践

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1、基础加固方法在既有建筑中的实践（上海现代建筑设计集团有限公司，上海，200041）【摘要】木文通过归纳既有建筑中使用到的多种基础加固方法，结合多个有一定影响力的既有建筑加固改造工稈基础加固案例，介绍了基础加大截面法、地基注浆加固法、高压喷射注浆加固法、静压桩基础加固法、桩底锤击桩加固法等多种基础加固方法的工作机理、应用范围及实际操作中遇到的实际问题及处理方案。对今后历史保护建筑及其他既有建筑基础加固设计起参考作用。【关键词】既有建筑；基础加固；沉降1・前言目前，上海地区有保护价值的历史建筑较多，如何在软土地基上进行地基基础加固对这一类建筑是一个最大的难点。采用的加固方法不当，对历

2、史保护建筑将会造成无法挽回的损失。目前对既有建筑的基础加固技术有多种，最常见的有以下五种：（1）基础加大截面法：就是加大构件的截面尺寸，由于基础底面面积的加大，提高基础的承载能力。优点是加固效果好、经济、适应面广；缺点是施工复杂，湿作业工作量大，工期长。最大难点在于新旧部分混凝土整体工作，共同受力的问题，而新、老混凝土的结合面是加固结构受力时的薄弱环节。因此,从设计构造上应尽可能使之为刚性基础，配置足够的贯穿于结合面的剪切摩擦筋或锚固件将两部新老混凝土连成一体，共同工作。（2）地基注浆加固法：是法利用气压或液压配以填充渗透和挤密等方式，把能凝固的浆液均匀地注入岩土层中，驱走岩石裂

3、隙中或泥土颗粒间的水分和气体，并以其自身填充，待硬化后即可将岩土胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能好和化学稳定性良好的“结石体”。可以改善持力层受力状态和荷载传递性能，从而使地基得到加固，防止或减少渗透或不均匀沉降。(3)高压喷射注浆加固法：是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进至土层的预定位置后，以高压设备使浆液成为20Mpa左右的高压流从喷嘴中喷射出来，冲击破坏土体。当能量大，速度快和呈脉动状的喷射流的动压超过土体结构强度时，土粒便从土体剥落下来。一部分细小的土粒随着浆液冒出水面，其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，并按一定的浆土比例和质量

4、大小有规律的重新排列。浆液凝固后，便在土中形成一个固结体,一定程度上起到相当于桩的作用。上述(2)、⑶方法均对地基土产生扰动，增加了保护建筑沉降的风险。因此在保护建筑中应慎用。(4)静压桩基础加固法：借助专用设备的自重和配重或以结构物做反力，通过卷扬机滑轮组或液压油缸作用于预制好的桩顶或桩身上，对其施加持续压力，将桩压入地基中形成的桩。(5)桩底锤击桩加固法：由于静压桩基础加固大对场地空间要求较高，许多工程由于场地的限制，难以实现。桩底锤击桩的优势就是避免了这一不足。利用桩内部作为重锤下落的行程，在桩底进行锤击沉桩。该方法在多项历史保护建筑加固中成功应用。本文通过总结国内若干既有

5、建筑基础加固的实例，对适合于既有建筑基础加固的相关技术，结合成功应用的工程实例进行了总结。对今后这一类建筑基础加固工程提供参考和借鉴。2.基础加固工程技术及应用实例基础需要进行加固的情况主要有以下几种：使用荷载加大；由于地基承载力不足使基础产生不均匀沉降、导致房屋开裂。2.1基础不均匀沉降导致墙体裂缝但不进行基础加固的情况以南昌路47号上海科学会堂1号楼为例：该楼主体建于1904〜1930年，高两层、采用砖木混合结构，建筑风格具有法国文艺复兴特征，曾为法国总会、法国公董局学校。1958年由上海市科学技术协会使用，成为“科学家的俱乐部”。房屋1994年被列入上海市第二批优秀历史建筑

6、，保护类别为二类。主体基础类型为“砖砌大放脚+刚性混凝土垫层+木桩”，东翼为砖砌人放脚刚性基础、西翼外墙为钢筋混凝土条形基础，东西翼均无木桩。基础形式如图3所示。一层室内地坪由架空混凝土楼板、架空木地板、回填土水泥地坪组成，二层结构大部分为混凝土梁板结构（局部木结构），屋盖主要采用木屋架（局部木结构/混凝土结构平屋面）。竖向采用实心粘土砖、混合砂浆砌筑的砖墙（局部混凝土柱/砖柱）承重。在历次改扩建过程中进行过多次加固、改造。图3原设计基础本结构超长，达到132.1米，且结构通长未设置结构缝，因不均匀沉降，房屋多处出现裂缝（详见图4）,其至在房屋北侧出现一条屋面至基础的通缝，严重影

7、响结构安全。图4墙体裂缝制定加固方案前，建筑检测裂缝达3年之久，裂缝没有加大的趋势，且根据计算地基基础承载力满足规范要求。经多次组织专家讨论，认为基础不均匀沉降已经完成，采取基础加固反而会对现有基础形成扰动，产生新的不利沉降。因此本工程采用不进行基础加固的方法，对开裂墙体采用结构胶修补墙体裂缝后,钢丝网片加固开裂墙体的办法进行加固。加固工程2012年完成，至今使用良好，未出现新的裂缝。2.2高压旋喷加固法以浙江大学第六教学大楼为例（5）：该楼建于I960年，建筑面积5000m2o